DE69907072T2 - Brandsicherheitsvorrichtung angeordnet im Brennstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brandsicherheitsvorrichtung, angeordnet im Brennstoffversorgungssystem der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung ist vorwiegend dafür ausgelegt, ein Auslaufen des Kraftstoffs zu verhindern. Beim Kontakt mit heißen Abschnitten des Motors (Auslaßrohr, Turbine) könnte der Kraftstoff Feuer fangen und für die Insassen des Fahrzeugs eine ernsthafte Gefährdung verursachen.
• Es sind andere Vorrichtungen allgemein bekannt, welche die Zufuhr des Kraftstoffs von der Zufuhrpumpe unterbrechen und im wesentlichen aus einem Trägheitsschalter bestehen. Im Falle einer Fahrzeugerschütterung unterbricht dieser Schalter die Zufuhr elektrischen Stroms zur Pumpe für den Kraftstoff, um die Zufuhr des letzteren zu den Einspritzdüsen zu unterbinden. Diese Vorrichtung eliminiert jedoch nicht die Gefahren im Zusammenhang mit der Tatsache, daß der unter Druck stehende Kraftstoff in den Leitungen verbleibt, die von der Pumpe zu den Einspritzdüsen führen. Dieser unter Druck stehende Kraftstoff könnte in einem Strahl auslaufen und selbst an der geringsten Bruchstelle (Riß) der Leitungen Feuer fangen.
• Eine solche Vorrichtung ist aus US-A-5441026 bekannt. Das Patent beschreibt ein Kraftstoff-Druckkontrollsystem, das mit einem nach der Hochdruckleitung des Brennstoffversorgungssystems angeordneten Hochdruckregler versehen ist. Dieses System war wegen der Abmessungen dieses Druckreglers nicht in der Lage, den hohen Druck rechtzeitig zu reduzieren.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung auszuführen, die jeden verbleibenden Druck eliminiert, wobei der Kraftstoff in den Leitungen, die sich zwi schen Zufuhrpumpe und den Einspritzdüsen erstrecken, teilweise oder vollständig abgesaugt wird.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung auszuführen, die nach jedem Eingriff erneut aktiviert werden kann, sofern aus den Leitungen kein Kraftstoff ausgetreten ist.
• Diese und andere Aufgaben können durch die Bereitstellung einer im Brennstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs angeordneten Brandsicherheitsvorrichtung gelöst werden, welche die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
• Andere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, wobei auf die Figur im Anhang Bezug genommen wird, die als Beispiel und in schematischer Form angegeben ist, um die Vorrichtung und alle ihre Komponenten darzustellen. Diese Figur ist keinesfalls als Einschränkung der möglichen Vorrichtungskonfigurationen nach den Ansprüchen im Anhang zu betrachten.
• Unter Bezug auf die Figur ist eine Vorrichtung zum Abfangen von Kraftstoff, die aus einem Elektroventil 3 besteht, das normal aktiviert wird, auf der Zufuhrleitung 5 einer (nicht dargestellten) Pumpe zur Kraftstoff-Verteilerleitung 6 angeordnet, (die auch als Fuel Rail bekannt ist), die mit den Einspritzdüsen verbunden ist.
• Das Elektroventil 3 wird von einem Trägheitsschalter 9 gesteuert, der die elektrische Stromzufuhr im Falle einer Fahrzeugerschütterung unterbricht, die einen Sollwert überschreitet. Die Verteilerleitung 6 ist über ein Einrichtungsventil 11, das durch den Unterdruck aktiviert wird und in Leitung 13 integriert ist, mit einer Vakuumpumpe 15 verbunden. Die Leitung 13 sollte vorzugsweise aus Gummi bestehen und die Vakuumpumpe in einem Abschnitt des Motor raums angeordnet sein, der Erschütterungen gegenüber weniger anfälliger ist. Das Einrichtungsventil 11 ist so ausgelegt, daß der Durchlaß von Luft oder Kraftstoff von Leitung 6 in Leitung 13, und nicht umgekehrt, ermöglicht wird, und zwar nur, wenn in Leitung 13 ein Unterdruck herrscht.
• Die Vakuumpumpe 15 besteht aus einem zylinderförmigen Körper 15a, der eine Kammer 16 bildet, in der ein axial beweglicher Kolben 18 angeordnet ist, der mittels eines Gelenks 17 gehalten und von einer Feder 20 geschoben wird, die durch Druck getrieben wird. Der Kolben 18 ist mit einem Manövrierschaft 22 ausgestattet, der aus der oberen Wand des zylinderförmigen Körpers der Kammer 16 herausragt und koaxial zur letzteren verläuft. Der Schaft 22 weist eine Öffnung 24 auf, die durch den Stift 26 verschlossen wird, wenn sich der Schaft in einer aus dem Körper der Kammer 16 maximal herausgezogenen Position befindet, und die Feder 20 infolgedessen die maximal komprimierte Position aufweist. Die Position des Stifts 16 wird über ein normalerweise deaktiviertes Stellglied 27 gesteuert, das durch den Trägheitsschalter 9 gesteuert wird.
• Ein im Normalfall geschlossener Druckschalter 29 ist im unteren Abschnitt des zylinderförmigen Körpers angeordnet, der elektrisch über eine Reihenschaltung mit dem Elektroventil 3 zum Abfangen des Kraftstoffs und mit dem Trägheitsschalter 9 verbunden ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet im Falle einer Erschütterung wie folgt.
• Der Trägheitsschalter 9 unterbricht die Stromversorgung zum Elektroventil 3, wodurch die Kraftstoffzufuhr von der Pumpe zu den Einspritzdüsen blockiert wird. Gleichzeitig wird das Stellglied 27 betätigt. Dieses Stellglied steuert die Position des Stifts 26, damit sich dieser von der Öffnung 24 entfernt und dadurch den Kolben 18 freigibt. Der Kolben 18, der von der Feder 20 geschoben wird, die gedehnt ist, erzeugt einen Unterdruck in der Kammer 16 und in der Leitung 13, die mit letzterer verbunden ist.
• Die Funktion der Vorrichtung kann zu zwei Situationen führen.
• Erster Fall: Die Erschütterung hat das Zufuhrsystem nicht beschädigt. Der Trägheitsschalter hat sich eingeschaltet und das Elektroventil 3 aktiviert, wodurch die Kraftstoffzufuhr zum Elektroventil 27 geschlossen wurde, wodurch der Stift 26 aus der Öffnung 24 herausgezogen und damit der Kolben 18 freigesetzt wurde. Der Benutzer prüft die Position des Schafts 22, der nach dem teilweisen Hub des Kol-bens 18 nicht ganz eingezogen sein sollte, weil das System (Kraftstoff-Verteilerleitung 6, Leitung 13 und Körper 16) dicht sind. Wenn der Schaft 22 sich in der mittleren Position befindet, und der Kolben 18 infolgedessen den Druckschalter 29 nicht erreicht hat, kann ihn der Benutzer wieder in seine ursprüngliche Position zurücksetzen, wobei sichergestellt wird, daß der Stift 26 in die Öffnung 24 gleitet. Der Trägheitsschalter 9 kann ebenso wieder in seine ursprüngliche Position zurückgesetzt werden, damit der Motor wieder gestartet werden kann, wodurch es der Brandsicherheitsvorrichtung ermöglicht wird, für weiteres Eingreifen in Betrieb zu bleiben.
• Zweiter Fall: Durch die Erschütterung wurde das Zufuhrsystem beschädigt, wobei im Kraftstoff-Einspritzsystem eine kleine Öffnung entstanden ist. Der Trägheitsschalter wurde aktiviert und aktivierte seinerseits das Elektroventil 3, das die Kraftstoffzufuhr und das Elektroventil 27 gesperrt hat, das den Stift 26 durch Freigabe des Kolbens 18 aus der Öffnung 24 entfernt hat. Der Kolben, der von der Feder 20 geschoben wird, erzeugt einen Unterdruck in der Kammer 16, wodurch der Kraftstoff in die Leitung 6 gesogen wird und das Eintreten von Luft ermöglicht, die über die im Ein spritzsystem entstandene Öffnung eintritt. Somit wird der Kraftstoff nicht in die Umgebung (Motorraum) verteilt, wodurch Feuer verursacht werden könnte. Der Schaft 22 tritt wieder vollständig in die Kammer 19 ein, und der Kolben 18 erreicht das Hubende und drückt auf den Drückschalter 29, der die Verbindung zwischen dem Trägheitsschalter 9 und dem Elektroventil 3 unterbricht. In diesem Fall wird es durch die Vorrichtung unmöglich gemacht, den Motor (aus eindeutigen Sicherheitsgründen) wieder zu starten, indem der Kolben 18 nicht mehr zurückgesetzt werden kann. Dies ist nur mit Hilfe eines zugelassenen Service-Centers möglich, und der Drückschalter 29 bleibt infolgedessen geöffnet und verhindert ein erneutes Aktivieren des Einspritzsystems, obwohl der Trägheitsschalter 9 bereit ist.

Claims (6)

1. Brandsicherheitsvorrichtung für das Brennstoffversorgungssystem der Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei das System eine Zufuhrleitung (5), eine Verteilerleitung (6) und ein Elektroventil (3) zum Abfangen des Kraftstoffs umfaßt, das durch einen Trägheitsschalter (9) gesteuert wird, und die Brandsicherheitsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Vakuumpumpe (15) und ein Einrichtungsventil (11) umfaßt, wobei die Vakuumpumpe über den Trägheitsschalter gesteuert wird und mit der Verteilerleitung über das dazwischen angeordnete Einrichtungsventil verbunden ist, das durch den Unterdruck der Vakuumpumpe aktiviert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (15) über ein elektrisch angetriebenes Stellglied (27) gesteuert wird, das über den Trägheitsschalter (9) gesteuert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (15) mit Mitteln (29) ausgestattet ist, die dafür ausgelegt wurden, die elektrische Stromzufuhr zum Abfang-Elektroventil (3) zu unterbrechen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (15) aus einem Kolben (18) gebildet wird, der von einer Druckfeder (20) geschoben wird und beweglich im Innenabschnitt eines zylinderförmigen, leeren Körpers (15a) angeordnet ist, wobei der Kolben mit einem Manövrierschaft (22) ausgestattet ist, der so ausgelegt ist, daß er aus dem zylinderförmigen Körper herausragt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (27) auf einen Stift (26) eine Kraft ausübt, der so ausgelegt ist, daß er in eine Öffnung (24) eintritt, die im Manövrierschaft (22) entsteht, wenn letzterer vollständig aus dem zylinderförmigen Körper herausgezogen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (29), die für die Unterbrechung der elektrischen Stromzufuhr zum Abfang-Elektroventil (3) ausgelegt sind, aus einem auf dem zylinderförmigen Körper (15a) angeordneten Schalter bestehen, der dafür ausgelegt ist, vom Kolben (18) betätigt zu werden, wenn letzterer seine maximale Hubposition erreicht hat.